Akceptuję
W ramach naszej witryny stosujemy pliki cookies w celu świadczenia państwu usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczone w Państwa urządzeniu końcowym. Możecie Państwo dokonać w każdym czasie zmiany ustawień dotyczących cookies. Więcej szczegółów w naszej Polityce Prywatności

Zamknij X
FMM
Strona główna Nowe technologie
Dodatkowy u góry
Labro na dole

Baterie przyszłości


Interdyscyplinarne badania nad obserwacją nowego zjawiska fizycznego - procesu wzbudzenia jądra poprzez wychwyt elektronu (NEEC) - prowadzą badacze m.in. z Torunia. Jeśli badania te się powiodą, będzie to krok w stronę budowy superwydajnych baterii.

Jeśli zjawisko NEEC (ang. Nuclear Excitation by Electron Capture) uda się zaobserwować - to znaczy, że będzie możliwe uwalnianie w kontrolowany sposób ogromnej ilości energii zgromadzonej we wzbudzonych jądrach atomowych. A to z kolei pozwoliłoby stworzyć w niedalekiej przyszłości nowe ultrawydajne baterie.

Tego rodzaju niekonwencjonalne baterie mogą wytworzyć - z jednostki masy baterii - miliony razy więcej energii, niż tradycyjne baterie chemiczne. Do tego mogą pracować przez dziesiątki lat. Takie źródła energii byłyby szczególnie użyteczne do zasilania napędów statków kosmicznych oraz pojazdów poruszających się np. po dnie oceanu lub w kraterze wulkanu.

Badania nad zjawiskiem NEEC prowadzi zespół prof. Marka Polasika z Wydziału Chemii Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu (w skład grupy wchodzą: dr hab. Katarzyna Słabkowska, dr Ewa Węder oraz dr Łukasz Syrocki) we współpracy z naukowcami z U.S. Army Research Laboratory.

Prof. Polasik, którego zespół brał udział w zaprojektowaniu eksperymentu, wyjaśnia, że rozpędzonymi jonami molibdenu 93Mo (tj. atomami odartymi ze sporej liczby elektronów) należy bombardować tarczę wykonaną z odpowiednio dobranego materiału, np. z węgla. Podczas przechodzenia jonów molibdenu przez taką tarczę, wyłapuje on z niej elektrony, których energia kinetyczna jest na tyle duża, że pozwala na wzbudzenie jądra.

W artykule w Physical Review C (https://journals.aps.org/prc/abstract/10.1103/PhysRevC.95.034312) badacze przedstawili szczegóły pionierskiego eksperymentu, umożliwiającego zaobserwowanie po raz pierwszy procesu NEEC dla izotopu molibdenu 93Mo w stanie izomerycznym, który żyje około 6,85 godziny i gromadzi ogromną energię. Dostarczenie pojedynczemu jądru tego izomeru energii około 4,5 keV powoduje jego przejście do krótkożyjącego stanu, który ulega natychmiastowej deekscytacji, w wyniku czego dochodzi do uwolnienia 500 razy większej energii, tj. rzędu 2,5 MeV.

Prof. Polasik (którego zespół zaprojektował cały eksperyment) wyjaśnia, że rozpędzonymi jonami molibdenu 93Mo (tj. atomami odartymi ze sporej liczby elektronów) należy bombardować tarczę wykonaną z odpowiednio dobranego materiału, np. z węgla. Podczas przechodzenia jonów molibdenu przez taką tarczę wyłapuje on z niej elektrony, których energia kinetyczna jest na tyle duża, że pozwala na wzbudzenie jądra.

"Opanowanie umiejętności kontrolowanego wykorzystania tego zjawiska i rozwój dzięki temu nowych niekonwencjonalnych baterii jądrowych będzie bardzo cennym osiągnięciem ludzkości!" – komentują badacze z UMK.

O wyjątkowej ważności tych badań świadczy fakt, że zespoły z całego świata od ponad 40 lat rywalizują między sobą, kto pierwszy zaobserwuje to nowe zjawisko (- czyli proces NEEC) dla jakiegokolwiek izomerycznego stanu jądrowego.

"Wielu już próbowało, ale jeszcze nikt nie pokazał, że wzbudzenie jądra atomu na skutek wychwytu elektronów do jego powłok atomowych jest możliwe" – wyjaśnia prof. Polasik. I dodaje, że cała sztuka polega na dobraniu prędkości jonów izomeru 93Mo tak, aby elektrony dostarczyły im idealnie dopasowaną porcję energii, konieczną do wzbudzenia jądra.

Naukowcy z UMK są przekonani, że obserwacja procesu NEEC jest obecnie niezwykle realna dzięki ich współpracy z wybitnymi specjalistami z U.S. Army Research Laboratory - a zwłaszcza dzięki temu, że do badań mogą wykorzystać najpotężniejszy i jedyny tego rodzaju spektrometr Gammasphere zainstalowany przy akceleratorze liniowym w Argonne National Laboratory (ANL) w USA. Aparatura ta daje wyjątkową możliwość jednoznacznego zidentyfikowania zajścia procesów NEEC dla izomeru 93Mo oraz dla izomerów jądrowych wielu innych pierwiastków.


Źródło: www.naukawpolsce.pap.pl



Drukuj PDF
wstecz Podziel się ze znajomymi

Informacje dnia: Jazda na rolkach - Czy jest dobrym sportem? Polimer o właściwościach przeciwgrzybiczych Stypendia ministra nauki dla niemal 400 studentów Skuteczniejsze leczenie chorych na nowotwory krwi Tylko 36% transgranicznych wód podziemnych ma ochronę Technologia ultradźwiękowa w diagnostyce chorób Jazda na rolkach - Czy jest dobrym sportem? Polimer o właściwościach przeciwgrzybiczych Stypendia ministra nauki dla niemal 400 studentów Skuteczniejsze leczenie chorych na nowotwory krwi Tylko 36% transgranicznych wód podziemnych ma ochronę Technologia ultradźwiękowa w diagnostyce chorób Jazda na rolkach - Czy jest dobrym sportem? Polimer o właściwościach przeciwgrzybiczych Stypendia ministra nauki dla niemal 400 studentów Skuteczniejsze leczenie chorych na nowotwory krwi Tylko 36% transgranicznych wód podziemnych ma ochronę Technologia ultradźwiękowa w diagnostyce chorób

Partnerzy

GoldenLine Fundacja Kobiety Nauki Job24 Obywatele Nauki NeuroSkoki Portal MaterialyInzynierskie.pl Uni Gdansk MULTITRAIN I MULTITRAIN II Nauki przyrodnicze KOŁO INZYNIERÓW PB ICHF PAN FUNDACJA JWP NEURONAUKA Mlodym Okiem Polski Instytut Rozwoju Biznesu Analityka Nauka w Polsce CITTRU - Centrum Innowacji, Transferu Technologii i Rozwoju Uniwersytetu Akademia PAN Chemia i Biznes Farmacom Świat Chemii Forum Akademickie Biotechnologia     Bioszkolenia Geodezja Instytut Lotnictwa EuroLab

Szanowny Czytelniku!

 
25 maja 2018 roku zacznie obowiązywać Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2016/679 z dnia 27 kwietnia 2016 r (RODO). Potrzebujemy Twojej zgody na przetwarzanie Twoich danych osobowych przechowywanych w plikach cookies. Poniżej znajdziesz pełny zakres informacji na ten temat.
 
Zgadzam się na przechowywanie na urządzeniu, z którego korzystam tzw. plików cookies oraz na przetwarzanie moich danych osobowych pozostawianych w czasie korzystania przeze mnie ze strony internetowej Laboratoria.net w celach marketingowych, w tym na profilowanie i w celach analitycznych.

Kto będzie administratorem Twoich danych?

Administratorami Twoich danych będziemy my: Portal Laboratoria.net z siedzibą w Krakowie (Grupa INTS ul. Czerwone Maki 55/25 30-392 Kraków).

O jakich danych mówimy?

Chodzi o dane osobowe, które są zbierane w ramach korzystania przez Ciebie z naszych usług w tym zapisywanych w plikach cookies.

Dlaczego chcemy przetwarzać Twoje dane?

Przetwarzamy te dane w celach opisanych w polityce prywatności, między innymi aby:

Komu możemy przekazać dane?

Zgodnie z obowiązującym prawem Twoje dane możemy przekazywać podmiotom przetwarzającym je na nasze zlecenie, np. agencjom marketingowym, podwykonawcom naszych usług oraz podmiotom uprawnionym do uzyskania danych na podstawie obowiązującego prawa np. sądom lub organom ścigania – oczywiście tylko gdy wystąpią z żądaniem w oparciu o stosowną podstawę prawną.

Jakie masz prawa w stosunku do Twoich danych?

Masz między innymi prawo do żądania dostępu do danych, sprostowania, usunięcia lub ograniczenia ich przetwarzania. Możesz także wycofać zgodę na przetwarzanie danych osobowych, zgłosić sprzeciw oraz skorzystać z innych praw.

Jakie są podstawy prawne przetwarzania Twoich danych?

Każde przetwarzanie Twoich danych musi być oparte na właściwej, zgodnej z obowiązującymi przepisami, podstawie prawnej. Podstawą prawną przetwarzania Twoich danych w celu świadczenia usług, w tym dopasowywania ich do Twoich zainteresowań, analizowania ich i udoskonalania oraz zapewniania ich bezpieczeństwa jest niezbędność do wykonania umów o ich świadczenie (tymi umowami są zazwyczaj regulaminy lub podobne dokumenty dostępne w usługach, z których korzystasz). Taką podstawą prawną dla pomiarów statystycznych i marketingu własnego administratorów jest tzw. uzasadniony interes administratora. Przetwarzanie Twoich danych w celach marketingowych podmiotów trzecich będzie odbywać się na podstawie Twojej dobrowolnej zgody.

Dlatego też proszę zaznacz przycisk "zgadzam się" jeżeli zgadzasz się na przetwarzanie Twoich danych osobowych zbieranych w ramach korzystania przez ze mnie z portalu *Laboratoria.net, udostępnianych zarówno w wersji "desktop", jak i "mobile", w tym także zbieranych w tzw. plikach cookies. Wyrażenie zgody jest dobrowolne i możesz ją w dowolnym momencie wycofać.
 
Więcej w naszej POLITYCE PRYWATNOŚCI
 

Newsletter

Zawsze aktualne informacje